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复杂网络理论及其在交通网络中的应用
| 论文题名： | 复杂网络理论及其在交通网络中的应用 |
| 关键词： | 复杂网络理论;城市交通;拓扑结构;Floyd算法;预测体系 |
| 摘要： | 城市交通网络是一个典型的复杂网络。它具有复杂的动力学行为、时空特性和结构特征。目前，如何运用复杂网络的研究方法去分析交通网络的复杂性已经成为研究者们关注的热点。利用复杂网络理论分析城市交通网络的拓扑特性，能够准确的揭示交通网络的结构复杂性，对优化交通网络拓扑结构，指导新兴城市交通网络布局，合理分配交通流等具有很好的现实指导意义。 本文利用复杂网络理论，结合具体研究的城市交通网络所具有的特征，对城市交通网络进行了拓扑复杂性分析，提出了解决交通能力预测的方法和进行交通区域划分的方法，主要的工作包括以下两个方面: (1)本文对日益严重的交通现状作了初步的分析研究，将加权介数的概念引入到交通网络中，提出了利用加权介数进行交通通行能力预测的方法。该方法首先利用Floyd算法对网络中加权最短路径进行计算，然后对计算结果进行整理分析，统计出各条路段和道路交叉口的加权边介数值和加权节点介数值。通过大量的实验分析，基于加权介数的交通通行能力预测方法，不需要历史数据作为预测依据，仅从网络拓扑结构的改变和加权介数值两个方面，就可以准确的对易产生交通拥塞的主要路段和道路交叉口进行预测，并且能够对易被人们忽视的交通拥塞路口和路段进行准确的预测，从而使交通通行能力方面的预测更加全面准确。 (2)文中将复杂网络中“社区”的概念映射到交通网络中，将交通网络划分成若干交通区域，通过研究区域之间存在的关系，可以更加全面的分析整体交通网络所具有的复杂性质。该方法首先对交通网络进行初始交通区域划分，获得相应的实验数据，然后通过对初始数据的整理分析，逐步调整各个交通区域的范围，从而得到符合实际要求的区域划分结构。与传统的交通区域划分方法相比，该方法简单易行、划分结果准确、排除了主观因素的影响，使划分的交通区域更符合现实要求，更具现实意义。 通过以上的分析可以看到，利用复杂网络理论分析城市交通网络具有其自身的优越性，也为研究人员提供了一个新的视角去发现和挖掘交通网络更深层次的复杂特性，是非常具有发展前景的。 |
| 作者： | 马春宇 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 朱志良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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